Репликация. Синтез ДНК по матрице ДНК

1.

Репликация
Синтез ДНК
по матрице ДНК

2.

Реплика́ция ДНК — это процесс
синтеза дочерней молекулы
дезоксирибонуклеиновой кислоты,
который происходит в процессе
деления клетки на матрице
родительской молекулы ДНК. При
этом генетический материал,
зашифрованный в ДНК, удваивается
и делится между дочерними
клетками.

3. Модели репликации днк

4.

Доказали существование полуконсервативной
модели М. Мезельсон и Ф.Сталь в 1958 году. Они
выращивали бактерии E.coli несколько поколений
на минимальной среде в которой единственным
источником азота бы хлорид аммония с меченым
атомом N15. В результате все клеточные
компоненты бактерий содержали в своем составе
тяжелый азот N15.

5.

6.

Принципы репликации
1. Матричный
2.
Комплементарный
3. Полуконсервативный
4. Униполярный и антипараллельный
5. Прерывистый
6. Потребность в праймере
7. Недорепликация теломерных концов

7.

1. Комплементарность

8.

2. Полуконсервативность
Старая цепь
Новая цепь

9.

10.

3. Антипараллельность
4. Униполярность

11.

5. Прерывистость
5’
Запаздывающая цепь
3’
Фрагменты Оказаки
Брешь от удаленной
затравки
РНК-затравка
Лидирующая цепь
5’
3’

12.

13.

Топологические проблемы репликации

14.

Репликационный глазок
Глаз репликации

15.

16.

Димер ДНК-полимеразы
Лидирующая
цепь
Геликаза
Топоизомераза
Фрагмент
Оказаки
Праймер
Запаздывающая
цепь
Праймаза
SSB-белки

17.

Фазы репликации
1. Сигнал для репликации. S- фаза цикла
2. Расплетание двойной цепи – геликазы,
топоизомеразы I и II ( гираза)
3. Образование глазков и репликационных
вилок. Стабилизация их белками
4. Образование праймера с помощью
РНК-полимеразы
5. ДНК-полимераза наращивает новую цепь
нуклеотидов в направлении 5----3
6. По лидирующей цепи репликация идет
непрерывно, по отстающей - фрагментами

18.

19.

20.

21.

Матрица
Однонитевая ДНК
Топоизомераза создает частично расплавленные участки

22.

Матрица
Однонитевая ДНК
Топоизомераза создает частично расплавленные участки
Геликаза разрывает водородные связи
SSB-белки стабилизируют однонитевое состояние ДНК

23.

Дочерняя нить
Репликативная
вилка
Материнская нить

24.

Димер ДНК-полимеразы
Лидирующая
цепь
Геликаза
Топоизомераза
Фрагмент
Оказаки
Праймер
Запаздывающая
цепь
Праймаза
SSB-белки

25.

Конец молекулы недореплицирован
Теломераза
5’
РНК
3’
5’

26.

Теломераза
5’
3’
ГГГТТАГ
Теломерные повторы

27.

Теломераза
Теломераза
5’
5’ …ЦЦЦААУЦ ЦЦЦААУЦ 3’
3’ ГГГТТАГ
Теломерные повторы

28.

Теломераза
5’ Затравка
3’ Удлинненная
теломера
Лигаза
3’
5’

29.

Теломераза
5’
5’ Затравка
3’ 3’
5’
5’
3’
5’
5’
3’

30.

Теломераза
5’
3’
3’
3’
5’
5’
3’
5’